JP2005345410A - ２次元位置検出方法、３次元位置検出方法、自動光ファイバ接続替え装置およびそれにおける３次元位置推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２次元位置検出、３次元位置検出および自動光ファイバ接続替え装置における３次元位置補正を低コスト、安定的かつ高精度に行う手段を提供する。
【解決手段】 遮光体５をフォトインタラプタ１の凹状空隙１０１に位置決め、遮光体５をＸ方向に所定の位置まで送り込み、フォトインタラプタ１の出力信号をＯＦＦ→ＯＮにする。次に、遮光体５をＺ方向（上方向および下方向）に移動させ、フォトインタラプタ１の出力信号がＯＮ→ＯＦＦになる位置を検出する。そして、その検出した区間の両端の位置からフォトインタラプタ１のＺ方向の中心位置を算定する。その後、遮光体５をフォトインタラプタ１のＺ方向の中心位置近傍に位置決め、遮光体５をＸ方向に遠ざけてフォトインタラプタ１の出力信号をＯＮ→ＯＦＦにする。次に、遮光体５をＸ方向に送り込み、フォトインタラプタ１の出力信号がＯＦＦ→ＯＮになるＸ方向の位置を求める。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光電センサによる位置検出方法に関し、更に、その応用として、光ネットワークにおいて光ファイバの接続を切替える自動光ファイバ接続替え装置の位置補正技術に関する。

従来の光電センサによる位置検出方法としては、図６のフォトインタラプタによる１次元の位置検出、図７のファイバセンサによる２次元の位置検出などがある。
図６に示すように、従来の透過型のフォトインタラプタによる位置検出では、フォトインタラプタ１の光源１０５および受光器１０６が対向する間の凹状空隙１０１において、その凹状空隙１０１を横断する方向（図６ではＸ方向）に遮光体１０９を走査する。そして、フォトインタラプタ１において、光源１０５が発し、受光器１０６が検出した光信号を光電変換した電気信号が出力され、その電気信号が変化する遮光体１０９の位置を求めていた。

図７に示すように、従来の反射型のファイバセンサによる位置検出では、反射型のファイバセンサ２００の出射光プロファイル２１１近傍において、反射体２２０をＹ方向およびＺ方向に走査する。そして、ファイバセンサ２００において、光源２１０から発し、反射体２２０に反射し、受光器２１２が検出した光信号を光電変換した電気信号が出力される。その電気信号がＯＦＦ→ＯＮおよびＯＮ→ＯＦＦに切替わる２箇所の反射体２２０の位置を求め、それらの中間位置をファイバセンサ２００の中心位置として算出し、２次元の位置情報を得ていた。

また、従来の自動光ファイバ接続替え装置の位置補正技術としては、特許文献１の「オフセット補正機能付位置決め装置及び位置決め装置のオフセット補正方法」、特許文献２の「位置決め位置オフセット補正方法及び装置」、特許文献３の「回転軸心位置決め位置オフセット補正方法及び装置」などがある。これらのオフセット補正方法では、ハウジングごとに複数個の反射型光電センサを設け、反射型光電センサからの有効距離の範囲内で基準プラグを走査し、ハウジング面内における反射型光電センサの中心位置を求める。その求めた反射型光電センサの中心位置と、ハウジング内における反射型光電センサおよびアダプタの相対位置関係とから、アダプタの位置を推定していた。

図８（特許文献１の図１と同じ）に示すように、単価の高い反射型のファイバセンサ２０１，２０２を個々のハウジング１４０に少なくとも２個取付け、焦点方向（ハウジング１４０の面に垂直な方向）の駆動機構３０２を駆動させ、把持機構３０１で保持された反射体２２１をファイバセンサ２０１，２０２の有効距離内に入るように位置決めを行う。その後、ハウジング１４０の面方向の駆動機構３０３，３０６を駆動し、すべてのファイバセンサ２０１，２０２のセンサ出力信号が変化するハウジング１４０の所定の位置をオフセット補正回路３０９およびＣＰＵ３１０を用いて算出し、ハウジング１４０の面方向の駆動機構３０３，３０６を正規の位置に位置決めていた。なお、センサ出力信号が変化する位置は、制御回路３０６，３０８から駆動機構３０３，３０６を駆動する駆動回路３０４、３０７に出力される駆動パルス数で計測する。
特開平７−２３４７２３号公報（段落００３３〜００４１、図１〜図２） 特開平１１−４２５７９号公報（段落００４５〜００４７、図１） 特開平１１−４８１７５号公報（段落００４６〜００４８、図１）

しかしながら、図６のフォトインタラプタによる１次元の位置検出では、遮光体１０９は凹状空隙１０１を横断する方向にのみ走査されていたため、フォトインタラプタで２次元の位置情報を得るためには、フォトインタラプタを２個用いる必要があった。

また、図７のファイバセンサによる２次元の位置検出では、ファイバセンサ２００と反射体２２０との間の距離および電気信号のＯＮ／ＯＦＦに係る受光器２１２が検出する光信号の閾値の設定レベルにより、電気信号がＯＮまたはＯＦＦに切替わるときの反射体２２０の位置が変化し、算出されるファイバセンサ２００の中心位置も変化してしまうという問題があった。また、ファイバセンサ２００の出射光プロファイル２１１および受光感度分布（図示せず）が必ずしも完全な円形にならないため、反射体２２０の初期位置が異なると、算出されるファイバセンサ２００の中心位置が異なってしまうという問題があった。これらに加えて、周囲の環境条件の変動に伴って出射光プロファイル２１１および受光感度分布が変動し、その変動がファイバセンサ２００の中心位置の誤差要因となり、精密な２次元情報が検出できないという問題もあった。

更に、図８に示す自動光ファイバ接続替え装置の位置補正方法では、前記ファイバセンサの位置検出に係る問題を避けることができないだけでなく、次のような問題もあった。すなわち、位置補正を行うためにはすべてのハウジング１４０に設けられたすべてのセンサ位置を検出するのに時間がかかること、ハウジング１４０の面内におけるセンサ中心位置しか求められず、ハウジング１４０の面と直交する方向の位置情報が得ることができないこと、単価の高いファイバセンサを多数使用しなければならないためコストが嵩むことなどの問題があった。

そこで、本発明は、前記問題に鑑み、２次元位置検出、３次元位置検出および自動光ファイバ接続替え装置における３次元位置補正を低コスト、安定的かつ高精度に行う手段を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明は、光信号を発信する光源と、その光源から所定の距離離れて位置し、光信号を受信する受光器とを備え、その受光器が受信する光信号のレベルに応じて電気信号を出力する透過型フォトインタラプタを用いた２次元位置検出方法であって、光源と受光器との間において遮光体を第１の方向に進退させることによって、その第１の方向における遮光体の位置のうち、電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を取得する第１のステップと、光源と受光器との間において遮光体を第１の方向に垂直な第２の方向に進退させることによって、その第２の方向における遮光体の位置のうち、電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を取得する第２のステップとを含むことを特徴とする。また、第１のステップおよび第２のステップの少なくとも一方において、電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を２つ求め、それらの２つの中間点の位置を取得することを特徴とする。

また、本発明は、２つの透過型フォトインタラプタを用いた３次元位置検出方法、２つの透過型フォトインタラプタを１組以上備えた自動光ファイバ接続替え装置、およびその自動光ファイバ接続替え装置における３次元位置推定方法である。これらは、前記２次元位置検出方法を応用したものである。

本発明の２次元位置検出方法および３次元位置検出方法によれば、遮光体を進退させることによって透過型フォトインタラプタにおける光源と受光器との間の空間の端部または中心部の位置を取得することになるので、透過型フォトインタラプタの所定の位置を安定的かつ高精度に検出することができる。また、透過型フォトインタラプタは非常に安価であるので、位置検出に要するコストを低減することができる。

本発明の自動光ファイバ接続替え装置およびそれをおける３次元位置推定方法によれば、自動光ファイバ接続替え装置の接続盤に透過型フォトインタラプタを配置して、透過型フォトインタラプタおよび光アダプタの相対位置関係、透過型フォトインタラプタの位置から、光アダプタの位置を推定するので、光アダプタの位置補正を安定的かつ高精度に行うことができる。また、透過型フォトインタラプタは非常に安価であるので、光アダプタの位置補正に要するコストを低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、１個の透過型フォトインタラプタによる２次元位置検出方法およびその方法を用いた３次元位置検出方法の実現構成を示す図（斜視図）である。図２は、自動光ファイバ接続替え装置の外観を示す図（斜視図）である。図３は、自動光ファイバ接続替え装置の３次元位置補正用センサを有する接続盤の外観を示す図（正面図）である。図４は、自動光ファイバ接続替え装置の接続盤が有する３次元位置補正用センサにより機構系の基準位置を検出する方法を示す図（側面図）である。図５は、自動光ファイバ接続替え装置の接続盤へのハウジング取付け方法を示す図（斜視図）である。

≪基本的な構成と動作≫
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る２次元位置検出方法およびそれを用いた３次元位置検出方法を実現する構成は、フォトインタラプタ１，２、遮光体５、支持盤１０７からなる。フォトインタラプタ１，２は、それぞれ、コの字形をしており、光源１０５と受光器１０６とが対向するように構成される。これにより、光源１０５と受光器１０６との間に、凹状空隙１０１，１０２が形成されることになる。そして、光源１０５は、所定の光信号を発し、受光器１０６は、凹状空隙１０１，１０２を通過した光信号を受ける。その光信号は、凹状空隙１０１，１０２における遮光体５の移動に伴って、そのまま通過したり、遮光体５によって遮断されたりする。フォトインタラプタ１，２は、受光器１０６が受けた光信号を光電変換し、その変換後の電気信号（出力信号）を出力する。ここでは、受光器１０６が光信号を受けているとき、出力信号をＯＦＦとし、光信号を受けていないとき、出力信号をＯＮとする。なお、出力信号のＯＮ／ＯＦＦの切替えは、受光器１０６が受信する光信号のレベルに応じて、例えば、所定の閾値との大小比較などによって行われるものとする。また、その光電変換の論理を逆にする構成も可能である。
フォトインタラプタ１，２は、凹状空隙１０１，１０２の方向が互いに垂直になるように支持盤１０７に固定される。遮光体５は、凹状空隙１０１，１０２およびその周辺において所定の方向に移動するように構成される。この遮光体５は、凹状空隙１０１，１０２兼用の１つでもよいし、凹状空隙１０１，１０２に対応して２つあってもよい。

次に、本発明の実施の形態に係る２次元位置検出方法およびそれを用いた３次元位置検出方法について説明する。これらの方法は、予めおおよその値として与えられている位置情報の精度を向上するために用いられるものである。換言すれば、位置情報の補正を目的とした位置決めの方法である。

まず、予め設定された機構系のリミット情報（機構系が稼動する範囲の情報）などをもとに、遮光体５をフォトインタラプタ１の凹状空隙１０１に位置決め、遮光体５をＸ方向に所定の位置まで送り込み、フォトインタラプタ１の出力信号をＯＦＦ→ＯＮにする。遮光体５をＸ方向に送り込んだだけでフォトインタラプタ１の出力信号がＯＮにならない場合は、遮光体５をＺ方向（上方向または下方向）に移動させ、フォトインタラプタ１の出力信号がＯＮになる位置を探す。次に、遮光体５をＺ方向（上方向および下方向）に移動させ、フォトインタラプタ１の出力信号がＯＮ→ＯＦＦになる位置を検出する。すなわち、フォトインタラプタ１の出力信号がＯＮ状態で保持されるＺ方向の区間を検出する。そして、その検出した区間の両端の位置からフォトインタラプタ１のＺ方向の中心位置を算定する。その後、遮光体５をフォトインタラプタ１のＺ方向の中心位置近傍に位置決め、遮光体５をＸ方向に遠ざけてフォトインタラプタ１の出力信号をＯＮ→ＯＦＦにする。次に、遮光体５をＸ方向に送り込み、フォトインタラプタ１の出力信号がＯＦＦ→ＯＮになるＸ方向の位置を求める。このとき、フォトインタラプタ１の出力信号がＯＮ→ＯＦＦになった位置を求めるべきＸ方向の位置としてもよい。
このようにして、１個の透過型フォトインタラプタにより、Ｘ方向およびＺ方向の２次元位置情報を高精度に取得することができる。なお、遮光体５のＸ方向およびＺ方向の移動方向や移動回数は任意に設定してもよい。また、図１では遮光体５の形状を略棒状として示しているが、板状など任意の形状にしてもよい。

更に、フォトインタラプタ１に垂直な方向に配置されたフォトインタラプタ２の凹状空隙１０２において、遮光体５をＹ方向に移動することで、フォトインタラプタ２のＹ方向の中心位置も得られる。これによれば、２個のフォトインタラプタ１，２を用いることで３次元の位置情報を高精度に取得することができる。なお、フォトインタラプタ２でＸ方向およびＹ方向の位置計測を行い、フォトインタラプタ１でＺ方向の位置計測を行ってもよい。
フォトインタラプタ１，２の出力信号が変化する位置精度は、フォトインタラプタ１，２の凹状空隙１０１，１０２を形成する壁面に設けられたスリット（図示せず）の形状精度に依存しており、概ね５〜１０μｍ以下の再現性を有している。更に、周囲温度が変化してもスリットの熱膨張量は極めて微量であるため、安定した位置測定精度を確保することができる。したがって、本発明の実施の形態に係るフォトインタラプタによる２次元位置検出方法およびその方法を用いた３次元位置検出方法では、安定的で高精度な位置測定が可能となる。

≪自動光ファイバ接続替え装置の構成≫
次に、本発明の実施の形態に係る自動光ファイバ接続替え装置の構成について説明する。
図２に示すように、自動光ファイバ接続替え装置６は、整列盤Ａ２２、整列盤Ｂ２３、接続盤７などがベース２１の上に配置され、その上にハンド機構１２および３次元移動機構１３が設けられて構成される。整列盤Ａ２２および整列盤Ｂ２３は、光ファイバ９を貫通させるガイドの役割を果たすものであり、複数の貫通口を備えている。整列盤Ａ２２と整列盤Ｂ２３との間には、ローラ２４およびプーリ２５が設けられている。ローラ２４およびプーリ２５は、光ファイバ９を巻き取るための機構である。ローラ２４は、すべての光ファイバ９の下に位置する１つの円筒形になっていて、プーリ２５は、各光ファイバ９を上から抑えるためにローラ２４の長手方向（Ｙ方向）に移動可能になっている。整列盤Ｂ２３の接続盤７側（Ｘ方向前方）では、光ファイバ９に光コネクタプラグ８が取り付けられている。接続盤７には、複数の光アダプタ１５が配置され（詳細については図３参照）、各光アダプタ１５に光コネクタプラグ８が接続されるようになっている。
ハンド機構１２は、光コネクタプラグ８を把持して、接続盤７の光アダプタ１５に挿入（接続）したり、その光アダプタ１５から抜去したりするものである。３次元移動機構１３は、光コネクタプラグ８の挿入や抜去を可能にするために、ハンド機構１２をＸ，Ｙ，Ｚ方向に任意に移動するための機構である。そのために、３次元移動機構１３の各部が、図２の点線の矢印が示す方向に移動可能に構成される。

図３に示すように、接続盤７の正面には、ハウジング取付部材１６が設けられていて、そのハウジング取付部材１６には、ハウジング１４が取り付けられている。そのハウジング１４は、複数の光アダプタ１５から構成される。そして、支持盤１０７，１０８が、接続盤７の両端近傍に設けられる。フォトインタラプタ１，２が、互いに垂直になるように支持盤１０７に配置される。また、フォトインタラプタ３，４が、互いに垂直になるように支持盤１０８に配置される。これらのフォトインタラプタ１，２，３，４が、３次元位置補正用センサとして機能する。

図４に示すように、光コネクタプラグ８は、フェルール１０とフランジ部１１とを有し、光ファイバ９が固着されている。フェルール１０は、ハウジング１４の光アダプタ１５内の割りスリーブ（図示せず）に挿入可能な形態になっている。フランジ部１１は、光ファイバ９とフェルール１０とを接続する役割を果たしており、更に、ハンド機構１２（図２参照）による把持を容易にする形状を有している。接続盤７は、そのような光コネクタプラグ８，１１０，１１１，１１２を整列固定する光アダプタ１５（図３参照）を多数収容するハウジング１４が複数取付けられたハウジング取付部材１６を備える。図４では、接続盤７は、ハウジング１４、ハウジング取付部材１６、脚部１７などから構成されている。脚部１７は、自動光ファイバ接続替え装置６のベース２１（図２参照）に接続盤７を固定するものである。なお、ハウジング取付部材１６と脚部１７とを一体化した構成としてもよい。また、図１における遮光体５は、光コネクタプラグ８，１１０，１１１，１１２に相当する。

≪自動光ファイバ接続替え装置の動作≫
続いて、本発明の実施の形態に係る自動光ファイバ接続替え装置の動作（３次元位置推定方法）について説明する（適宜図２ないし図４参照）。
このような構成の自動光ファイバ接続替え装置６において、光コネクタプラグ１１０をハンド機構１２で把持し、３次元移動機構１３により光コネクタプラグ１１０を４個のフォトインタラプタ１，２，３，４に位置決めて凹状空隙１０１，１０２，１０３，１０４を走査し、接続盤７の両端近傍における３次元の位置を安定的かつ高精度に計測する。予めティーチング操作によってフォトインタラプタ１，２，３，４の位置（接続盤７における機構系の基準位置）とハウジング１４との相対位置関係を測定し、自動光ファイバ接続替え装置６内の所定のメモリに保存しておくことで、その後計測された３次元位置情報をもとにして、ハウジング１４の位置を３次元的に推定する。これにより、予め与えられているものの、周囲温度などの環境条件の変化に伴って変動するハウジング１４の位置を３次元的に補正することができる。ここで、ティーチング操作とは、実際に、フォトインタラプタ１，２，３，４の中心位置からハウジング１４の所定の位置まで光コネクタプラグ８をハンド機構１２で移動することによって、３次元移動機構１３からそれらの相対位置関係のデータ（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の移動距離）を取得することである。したがって、少ない回数のセンサ位置（基準位置）の計測により、光コネクタプラグ８，１１１，１１２を所定のハウジング１４の所定のアダプタ１６に安定して挿抜することができる。なお、センサ位置の計測は４箇所だけで実施すればよいので、計測時間を大幅に短縮することができる。また、フォトインタラプタは非常に安価であることによって、３次元位置補正に要するコストを低減することができる。

図５に示すように、ハウジング１４の端部に位置決め構造物１４１，１４２を設け、接続盤７のハウジング取付部材１６においてハウジング１４の位置決め構造物１４１，１４２に対応する位置に位置決め構造物１６１，１６２を設けることで、接続盤７にハウジング１４を精度よく固定することが可能となる。その固定によって、ハウジング１４の熱膨張をハウジング取付部材１６と揃えることが可能となり、フォトインタラプタ１，２，３，４の取付位置とハウジング１４とで熱膨張挙動を揃えることができるので、位置補正の性能が向上できる。
更に、ティーチング箇所の低減が可能となり、組立調整費用の低減に有効である。

なお、本発明の実施の形態に係る２次元位置検出方法、３次元位置検出方法、自動光ファイバ接続替え装置およびそれにおける３次元位置推定方法は、所定のメモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって実現される。

≪その他の実施の形態≫
以上本発明について好適な実施の形態について一例を示したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。

前記実施の形態においては、図１に示すように、フォトインタラプタ１，２はコの字形になっており、遮光体５をＸ方向に移動し続けることはできない。それ故に、Ｘ方向については、光源１０５と受光器１０６との間の空間の端部（手前の開放されている側）の位置を取得するために、遮光体５を所定の位置まで一旦送り込んでフォトインタラプタ１の出力信号をＯＮにした後、遠ざけることによって出力信号がＯＮ→ＯＦＦになる位置を求め、または、再び送り込むことによって出力信号がＯＦＦ→ＯＮになる位置を求めている。
これに対して、フォトインタラプタが二の字型になっており、遮光体をＸ方向に移動し続けることができるような構成としてもよい。このとき、遮光体を、略棒状ではなく、光源１０５または受光器１０６程度の大きさを持つ板状としてもよい。このような構成によれば、Ｙ方向やＺ方向だけでなくＸ方向についても、光源１０５と受光器１０６との間の空間の両端の位置を求めることができるので、その中心部の位置を取得することができる。

本発明の実施の形態に係る２次元位置検出方法および３次元位置検出方法の実現構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動光ファイバ接続替え装置の外観を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動光ファイバ接続替え装置の接続盤の外観を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動光ファイバ接続替え装置における機構系の基準位置を検出する方法を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動光ファイバ接続替え装置の接続盤へのハウジング取付け方法を示す図である。 従来の透過型フォトインタラプタによる位置検出方法を示す図である。 従来の反射型のファイバセンサによる位置検出方法を示す図である。 従来の自動光ファイバ接続替え装置の位置補正方法を示す図である。

符号の説明

１，２，３，４ フォトインタラプタ
５ 遮光体
６ 自動光ファイバ接続替え装置
７ 接続盤
８，１１０，１１１，１１２ 光コネクタプラグ
９ 光ファイバ
１０ フェルール
１１ フランジ部
１２ ハンド機構
１３ ３次元移動機構
１４ ハウジング
１５ 光アダプタ
１６ ハウジング取付部材
１７ 脚部
１０１，１０２，１０３，１０４ 凹状空隙
１０５ 光源
１０６ 受光器

Claims (7)

1. 光信号を発信する光源と、
   その光源から所定の距離離れて位置し、前記光信号を受信する受光器と、
   を備え、その受光器が受信する光信号のレベルに応じて電気信号を出力する透過型フォトインタラプタを用いた２次元位置検出方法であって、
   前記光源と前記受光器との間において遮光体を第１の方向に進退させることによって、その第１の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を取得する第１のステップと、
   前記光源と前記受光器との間において遮光体を前記第１の方向に垂直な第２の方向に進退させることによって、その第２の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を取得する第２のステップと、
   を含むことを特徴とする２次元位置検出方法。
2. 前記第１のステップおよび前記第２のステップの少なくとも一方において、
   前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を２つ求め、それらの２つの中間点の位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の２次元位置検出方法。
3. 光信号を発信する光源と、
   その光源から所定の距離離れて位置し、前記光信号を受信する受光器と、
   を備え、その受光器が受信する光信号のレベルに応じて電気信号を出力する透過型フォトインタラプタを２つ用いた３次元位置検出方法であって、
   前記透過型フォトインタラプタである第１の透過型フォトインタラプタと第２の透過型フォトインタラプタとを互いに垂直になるように配置した構成を用いて、
   前記第１の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、遮光体を第１の方向に進退させることによって、その第１の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を取得する第１のステップと、
   前記第１の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、前記遮光体を前記第１の方向に垂直な第２の方向に進退させることによって、その第２の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を取得する第２のステップと、
   前記第２の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、遮光体を前記第１の方向および前記第２の方向に垂直な第３の方向に進退させることによって、その第３の方向における前記遮光体の位置のうち、前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を取得する第３のステップと、
   を含むことを特徴とする３次元位置検出方法。
4. 前記第１のステップ、前記第２のステップおよび前記第３のステップの少なくとも１つにおいて、
   前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を２つ求め、それらの２つの中間点の位置を取得することを特徴とする請求項３に記載の３次元位置検出方法。
5. 光コネクタプラグを接続する光アダプタを多数備えた接続盤と、
   前記光コネクタプラグを把持するハンド機構と、
   前記光アダプタに前記光コネクタプラグを挿入または抜去するために、前記ハンド機構の移動および位置決めを行う３次元移動機構と、
   を含んでなる自動光ファイバ接続替え装置において、
   前記接続盤は、所定の位置において互いに垂直に配置された２つの透過型フォトインタラプタを１組以上備え、
   前記透過型フォトインタラプタは、
   光信号を発信する光源と、
   その光源から所定の距離離れて位置し、前記光信号を受信する受光器と、
   を備え、その受光器が受信する光信号のレベルに応じて電気信号を出力するように構成される
   ことを特徴とする自動光ファイバ接続替え装置。
6. 請求項５に記載の自動光ファイバ接続替え装置において、前記光アダプタの位置を推定する３次元位置推定方法であって、
   前記ハンド機構および前記３次元移動機構を用いて、
   前記光コネクタプラグを前記透過型フォトインタラプタの位置から前記光アダプタの位置まで移動させて、それらの相対位置関係を測定し、所定のメモリに記憶する第１のステップと、
   前記２つの透過型フォトインタラプタのうち、水平方向に光源と受光器とが配置されている第１の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、前記光コネクタプラグを前記接続盤に垂直な方向に進退させることによって、その方向における前記光コネクタプラグの位置のうち、前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を取得する第２のステップと、
   前記第１の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、前記光コネクタプラグを鉛直方向に進退させることによって、その方向における前記光コネクタプラグの位置のうち、前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を２つ求め、それらの２つの中間点の位置を取得する第３のステップと、
   前記２つの透過型フォトインタラプタのうち、鉛直方向に光源と受光器とが配置されている第２の透過型フォトインタラプタの光源と受光器との間において、前記光コネクタプラグを水平方向に進退させることによって、その方向における前記光コネクタプラグの位置のうち、前記電気信号がＯＮからＯＦＦに変化する位置またはＯＦＦからＯＮに変化する位置を２つ求め、それらの２つの中間点の位置を取得する第４のステップと、
   前記第１のステップで記憶した前記透過型フォトインタラプタおよび前記光アダプタの相対位置関係、前記第２のステップ、前記第３のステップならびに前記第４のステップで取得した光コネクタプラグの位置から、前記光アダプタの位置を推定する第５のステップと、
   を含むことを特徴とする自動光ファイバ接続替え装置における３次元位置推定方法。
7. 前記第２のステップにおいて、前記第１の透過型フォトインタラプタの代わりに前記第２の透過型フォトインタラプタを用いて、前記接続盤に垂直な方向における前記光コネクタプラグの位置を取得することを特徴とする請求項６に記載の自動光ファイバ接続替え装置における３次元位置推定方法。

Images